全国中学生物理竞赛预赛试题

第三届全国中学生物理竞赛预赛试题

姓名 成绩

1．木星的公转周期约为12年。设地球至太阳的距离为1单位（称为1天文单位），则木星至太阳的距离为 天文单位。

2．把托在手掌中的物体沿竖直方向向上抛出，在物体脱离手掌的瞬间，手掌的运动方向应是 ；手掌的加速度的方向应是 ，大小应是 。

3．如图3-1所示，一质量为m的物体位于一质量可忽略的直立弹簧上方h高度处，该物块从静止开始落向弹簧。设弹簧的倔强系数为k，则物块可能获得的最大动能为 。

4．网球拍以速度v1击中以速度v0飞来的网球，被击回的网球的最大速率为 。 （以上所有的速率都是相对于地面）

5．质量为m的小木块，停放在水平地面上，它与地面间的静摩擦系数为μ。一人想用最小的作用力F使木块移动，则此最小力F的大小为 。

6．一火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，并停止在B地。A、B两地相距s。火车作加速运动时，其加速度最大为a1；作减速运动时，其加速度的绝对值最大为a2。由此可以判断出该火车由A到B所需的最短时间 。

7．已知氢原子n=1能级的能量为-13.6电子伏，氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时所发射的光谱线为 色。

8．一物体沿x轴在x??A和x?A的区间内作简谐振动，对此物体作随机观察。则该物体出现在微小间隔0?x?a中的几率是 。 9．图3-2中所示为一两臂内径相同的U形管，其中盛有乙醚。两臂中各有一活塞与液面紧密接触起始时两活塞在同一水平面上，现将两活塞同时十分缓慢的上提，左右臂活塞提高的距离分别为h和2h，然后将两活塞固定，两臂中液面的高度差为 。

图3-2

图3-1

h10．设一氢气球可自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气与大气皆可视为理想其他，大气的温度、平均摩尔质量以及重力加速度随高度的变化皆可忽略，则气球在上升过程中所受的浮力将 。 11．一直立的不传热的刚性封闭圆筒，高度为2h，被一水平透热隔板C分成体积皆为V的A、B两部分，如图3-3，A中充有一摩尔较轻的理想气体，其密度为ρA。B中充有一摩尔较重的理想气体，其密度为ρB。现将隔板抽开，上A、B两部分的气体在短时间内均匀混合。若A、B中气体的定容摩尔热容量（一摩尔的气体在体积不变的条件下温度升高1K所吸收的热量），则两部分气体完全混合后的温度T2与混合前的温度T1之差为 。

12．两个形状相同、相距很远的金属小球A和B，带有等量同号电荷，它们之间的库仑作用力为F。现用一带有绝缘手柄的不带电的金属小球C与小球A接触，小球C的大小与A、B完全相同。C与A接触后再去和B接触，最后将C移走。此时A、B之间的库仑作用力是 。

13．图3-4中所示为一具有金属罩壳的金箔验电器。A为金属小球，B为金属杆，C为金箔，D为金属罩壳。验电器放在绝缘板S上，现将一定量的正电荷移至小球A上，于是两金箔

将 。然后用一具有绝缘柄的金属叉将小球A与金属罩壳D相连，则两金箔

将 ；最后移去金属叉，再用手指触及小球A，此时二金箔又将 。

图3-4

图3-3

ACBABCSK14．用N个相同的电池串联成的电池组对一电容器充电。第一种充电方式是：将此电容器与一电阻串联后，接在N个串联电池的两端。第二种充电方式是：将此电容器与同一电阻串联后，先用一个电池充电，接着改为用两个串联电池继续充电，再改为用三个串联电池继续充电，……，最后改为用N个串联电池继续充电。这两种充电方式的电能损失是否相同？若不同，则那种方式损失的电能多？答： 。 15．太阳光通过一个三角形的小孔射在观察屏上，在改变屏到小孔的距离的过程中。 （1）屏上能否出现三角形的光斑？若能，出现这种光斑的条件是什么？若不能，其理由是什么？答： 。

（2）在屏上能否出现圆形的光斑？若能，出现这种形状光斑的条件是什么？若不能，理由是什么？答： 。

16．物体沿主轴向凹镜移动，当移至焦点以内时，无论把屏放在什么位置，屏上都得不到物体的象，但是镜前的观察者可以看到镜后有正立的象，象的尺度比物体大。物体越靠近凹镜，象比物体大得越 。

17．虹和霓是太阳光射入太气中的水珠时经折射、反射和色散产生的光学现象。虹的外圈是红色的，内圈是紫色的，霓的外圈是紫色的，内圈是红色的。虹是太阳光在水珠中经过 次折射和 次全反射形成的。霓是太阳光在水珠中经 次折射和 次全反射形成的。 18．1961年有人从高度H=22.5米的大楼上向地面发射频率为ν受到的γ光子的频率ν，测得的ν与ν

0

的γ光子，并在地面测量接

0不同，与理论预计一致。试从理论上求出

???0

的?0

值。答：

???0

= 。 ?0

19．如图3-5所示，一束平行白光沿x方向通过屏P上小孔C后，射向玻璃立方体A。设A的折射率在y方向上随着y值的增加而线性增大；但在与y轴垂直的平面内均匀的。从A射出的光线经过折射率均匀的玻璃三棱镜B后，照到与x轴垂直的观察屏（毛玻璃）E上。试在右图中定性的画出所看到的E上的图象。

ZYXCPAB图3-5

OE观察者